了得網計算機/網絡_二級Python編程指南

產品特色

編輯推薦

內容全面、操作步驟清晰直觀、實用性強，注重實踐環節的同時還注重開闊思維和拓展視野，提升學習者各方面的能力。

內容簡介

本書以實用為導向，從基礎概念、語法結構、應用實例、開發技巧、安裝部署等方面深入淺出的介紹了Python的程序設計方法以及項目實現流程。
全書共有13章，分別是Python概述、語法基礎、控制語句、函數、文件、模塊、面向對像和程序設計、圖形界面設計、數據庫應用、網絡及多線程、爬蟲、圖像處理、可視化應用、數據挖掘和XML。

第1章 Python概述 1
1.1 Python簡介 1
1.1.1 Python的概念 1
1.1.2 Python的發展歷史 1
1.1.3 Python 3 2
1.1.4 Python的特點 2
1.1.5 Python的應用領域 2
1.2 Python的安裝 3
1.3 個Python程序 5
1.4 搭建Python集成開發環境 6
1.5 Python的輸入/輸出 12
1.5.1 Python的輸入 12
1.5.2 Python的輸出 13
本章小結 14第1章 Python概述   1
1.1 Python簡介   1
1.1.1 Python的概念   1
1.1.2 Python的發展歷史   1
1.1.3 Python 3   2
1.1.4 Python的特點   2
1.1.5 Python的應用領域   2
1.2 Python的安裝   3
1.3 個Python程序   5
1.4 搭建Python集成開發環境   6
1.5 Python的輸入/輸出   12
1.5.1 Python的輸入   12
1.5.2 Python的輸出   13
本章小結   14
第2章基礎語法   15
2.1 Python的基本數據類型   15
2.1.1 變量的賦值和數據類型   15
2.1.2 數字   16
2.1.3 字符串   16
2.1.4 列表   18
2.1.5&nbs組   19
2.1.6 字典   19
2.1.7 集合   20
2.2 Python的基本運算符   21
2.2.1 算術運算符   21
2.2.2 字符串運算符   22
2.2.3 比較運算符   22
2.2.4 賦值運算符   23
2.2.5 邏輯運算符   23
2.2.6 成員運算符   24
2.2.7 運算符的優先級   24
本章小結   25
第3章控制結構   26
3.1 順序結構   26
3.2 分支結構   27
3.2.1 單分支結構（if語句）   27
3.2.2 雙分支結構（if…else語句）   28
3.2.3 多分支結構（if…elif…else語句）   28
3.2.4 pass語句   30
3.2.5 try…except語句   30
3.3 循環結構   31
3.3.1 while語句   31
3.3.2 for語句   32
3.3.3 循環嵌套   32
3.3.4 break語句和continue語句   33
本章小結   34
第4章函數、模塊與文件   35
4.1 函數   35
4.1.1 繫統函數   35
4.1.2 函數的定義   38
4.1.3 函數的參數和返回值   38
4.1.4 變量的作用域   39
4.1.5 遞歸調用   39
4.2 模塊   40
4.3 文件   41
4.3.1 文件的打開與關閉   41
4.3.2 文件的讀操作   42
4.3.3 文件的寫操作   43
4.3.4 文件的指針定位   45
本章小結   46
第5章面向對像程序設計   47
5.1 面向對像程序設計基礎   47
5.1.1 面向對像程序設計的基本概念   47
5.1.2 面向對像程序設計的基本特性   48
5.2 類與對像   49
5.2.1 定義類和對像   49
5.2.2 構造函數   50
5.2.3 實例屬性和類屬性   51
5.3 類的繼承與多態   52
5.3.1 類的繼承   52
5.3.2 類的多繼承   53
5.3.3 類的多態   54
本章小結   55
第6章圖形界面設計   56
6.1 Python圖形開發庫   56
6.1.1 開發平臺   56
6.1.2 創建Windows窗口   57
6.2 Tkinter常用組件   58
6.2.1 Tkinter組件   58
6.2.2 標簽   60
6.2.3 按鈕   62
6.2.4 文本框   64
6.2.5 列表框   65
6.2.6 單選按鈕和復選框   66
6.2.7 消息窗口   69
6.2.8 對話框   70
6.2.9 菜單   71
6.3 窗口內圖形繪制   73
6.3.1 Canvas畫布組件   73
6.3.2 繪制圖形對像   73
6.4 Python事件處理   76
6.4.1 事件類型   76
6.4.2 事件處理函數   77
6.4.3 事件綁定   77
本章小結   79
第7章數據庫應用   80
7.1 結構化查詢語言（SQL）   80
7.1.1 SQL基本語句   80
7.1.2 SQL查詢語句   81
7.2 SQLite 3數據庫基礎   83
7.3 Python的SQLite3數據庫編程   84
7.3.1 訪問數據庫的步驟   84
7.3.2 數據庫應用實例   85
7.4 Python訪問主流數據庫與存儲文本數據   93
7.4.1 Python訪問主流數據庫   93
7.4.2 Python存儲文本數據   95
本章小結   95
第8章網絡及多線程   96
8.1 網絡編程基礎   96
8.1.1 客戶端/服務器   96
8.1.2 IP協議   96
8.1.3 TCP和UDP協議   97
8.1.4 端口   97
8.1.5 socket   97
8.2 TCP編程   102
8.2.1 TCP客戶端編程   102
8.2.2 TCP服務器端編程   104
8.3 UDP編程   106
8.4 多線程編程   107
8.4.1 進程和線程   107
8.4.2 創建線程   108
8.4.3 線程同步   112
本章小結   114
第9章網絡爬蟲   115
9.1 網絡爬蟲基本原理   115
9.2 requests庫   116
9.2.1 requests庫的安裝   116
9.2.2 requests庫的使用方法   117
9.2.3 訪問異常處理   121
9.2.4 requests庫的應用案例   122
9.3 BeautifulSoup庫   125
9.3.1 BeautifulSoup庫的安裝   125
9.3.2 BeautifulSoup庫的使用方法   126
9.3.3 BeautifulSoup庫的應用案例   132
本章小結   142
第10章圖像操作與處理   143
10.1 圖像處理類庫Pillow的安裝   143
10.2 圖像處理類庫PIL的基本概念   144
10.3 圖像處理類庫PIL的常用模塊   146
10.3.1 Image模塊   146
10.3.2 ImageChops模塊   147
10.3.3 ImageDraw模塊   149
10.3.4 ImageEnhance模塊   152
10.3.5 ImageFilter模塊   155
10.3.6 ImageFont模塊   156
10.4 PIL對圖像的基本操作   157
10.4.1 圖像格式的轉換   157
10.4.2 創建縮略圖   158
10.4.3 圖像的復制和粘貼   159
10.4.4 幾何變換   160
10.5 PIL對圖像的綜合實例   160
本章小結   163
第11章科學計算與數據可視化應用   164
11.1 NumPy庫的使用   164
11.1.1 NumPy數組的使用   164
11.1.2 NumPy數組的算術運算   166
11.1.3 NumPy數組的形狀操作   168
11.1.4 NumPy文件存取數組操作   169
11.1.5 NumPy的圖像數組操作   171
11.2 Matplotlib數據可視化   174
11.2.1 使用Matplotlib.pyplot模塊繪圖   174
11.2.2 使用matplotlib.pylab模塊繪制直方圖、條形圖、散點圖、   180
餅狀圖等   180
本章小結   186
第12章數據挖掘與機器學習   187
12.1 機器學習概念與操作流程   187
12.1.1 概念與定義   187
12.1.2 AI操作流程   188
12.1.3 機器學習庫sklearn的安裝   188
12.2 Python機器學習算法與應用   188
12.2.1 線性回歸算法   189
12.2.2 KMeans聚類算法   190
12.2.3 kNN近鄰算法   191
12.2.4 邏輯回歸算法   192
本章小結   194
第13章 Python解析XML   195
13.1 XML概述   195
13.1.1 XML簡介   195
13.1.2 Python解析XML文件的兩種常用方法   196
13.2 Python使用SAX解析XML   197
13.2.1 使用SAX解析XML文件的方法   197
13.2.2 使用SAX讀取XML文件的實例   197
13.3 Python使用DOM解析XML   198
13.3.1 使用DOM讀取XML文件   198
13.3.2 使用DOM添加結點   200
13.3.3 使用DOM修改、刪除結點   201
本章小結   203
參考文獻   204

前言

近年來，Python已經快速發展成為熱門的語言之一，Python在繫統運維、Web開發、網絡爬蟲、科學計算、圖像處理、人工智能等領域都已得到了廣泛的應用，這大大促進了Python語言的發展。為適應新時代信息技術的發展，*考試中心決定自 2018 年 3 月起，在計算機二級考試中加入“Python 語言程序設計”科目。目前，已經有越來越多的人開始投入到Python的應用研究中。
為此，我們精心策劃和編寫了《二級Python編程指南》這本面向實踐、注重應用的教材，目的是使讀者既能夠結合實例學習Python程序設計方法，提高運用Python編程並解決實際應用問題的能力；又可以通過學習，為參加全國計算機等級考試做好準備。
本書以實例方式進行講解，其中每個實例都通過驗證、操作步驟完善並附有具體腳本代碼。本書圖文並茂，知識難易程度循序漸進，具有很強的可讀性和可操作性。讀者在學習過程中可以按圖索驥，在較短時間內掌握Python的開發技術。本書兼顧了不同專業、不同層次讀者的需要，以提高讀者自主學習和運用知識的能力為目標，強化了學習過程中實踐能力的培養，為Python初學者提供全面、翔實的參考資料，使其易於掌握Python程序設計方法、項目開發流程和步驟。近年來，Python已經快速發展成為熱門的語言之一，Python在繫統運維、Web開發、網絡爬蟲、科學計算、圖像處理、人工智能等領域都已得到了廣泛的應用，這大大促進了Python語言的發展。為適應新時代信息技術的發展，*考試中心決定自 2018 年 3 月起，在計算機二級考試中加入“Python 語言程序設計”科目。目前，已經有越來越多的人開始投入到Python的應用研究中。
為此，我們精心策劃和編寫了《二級Python編程指南》這本面向實踐、注重應用的教材，目的是使讀者既能夠結合實例學習Python程序設計方法，提高運用Python編程並解決實際應用問題的能力；又可以通過學習，為參加全國計算機等級考試做好準備。
本書以實例方式進行講解，其中每個實例都通過驗證、操作步驟完善並附有具體腳本代碼。本書圖文並茂，知識難易程度循序漸進，具有很強的可讀性和可操作性。讀者在學習過程中可以按圖索驥，在較短時間內掌握Python的開發技術。本書兼顧了不同專業、不同層次讀者的需要，以提高讀者自主學習和運用知識的能力為目標，強化了學習過程中實踐能力的培養，為Python初學者提供全面、翔實的參考資料，使其易於掌握Python程序設計方法、項目開發流程和步驟。
全書共有13章，分別是Python概述；基礎語法；控制結構；函數、模塊與文件；面向對像程序設計；圖形界面設計；數據庫應用；網絡及多線程；網絡爬蟲；圖像操作與處理；科學計算與數據可視化應用；數據挖掘與機器學習；Python解析XML。第1章由婁岩編寫，第2章由郭美娜編寫，第3章由霍妍編寫，第4章由馬瑾編寫，第5章由曹陽編寫，第6章由郭婷婷編寫，第7章由徐東雨編寫，第8章由劉佳編寫，第9章由曹鵬編寫，第10章由鄭琳琳編寫，第11章由龐東興編寫，第12章由張志常編寫，第13章由王艷華編寫。
感謝出版社的編輯，為本書的出版進行了精心策劃、充分論證。在此向所有參加編寫的同事們及幫助和指導過我們工作的朋友們表示衷心的感謝！由於編者水平有限，書中難免存在疏漏之處，懇請廣大讀者批評斧正。

婁岩
2018年6月

在線試讀

面向對像程序設計
導學
面向對像程序設計（Object Oriented Programming，OOP）是一種將數據和對數據的操作封裝成為“對像”來處理的程序設計方法。這種設計思想使得軟件設計更加靈活，提高了代碼的可讀性和可擴展性。OOP可以在對像的基礎上進行再抽像，根據不同對像之間的共同特征進行分類、抽像，形成類。OOP的關鍵就在於如何合理地定義和組織類以及類與類之間的關繫。
了解：面向對像的程序設計思想。
掌握：對像、類的概念；面向對像程序設計的封裝、繼承和多態。
前面的章節介紹了數據、組、字典和序列等內容。本章將主要介紹Python中另一個非常核心的概念，即對像。和C 、Java等其他語言一樣，Python被稱為面向對像的語言。在對像之上，可以抽像出類的概念，類具有封裝性、繼承性和多態性。
5.1 面向對像程序設計基礎
5.1.1 面向對像程序設計的基本概念
1．對像
對像（Object）是面向對像程序設計的核心，也是程序的主要組成部分。在面向對像的程序設計方法裡，一個程序就可以看成是一組對像的集合。
在現實世界裡，我們可以廣義地認為，對像就是客觀世界裡存在著的任何事物。它可以是有生命的，也可以是無生命的；可以是具體的，也可以是抽像的。比如我們每一個人、我們身邊的花草樹木、桌椅板凳，都可以稱為一個對像。任何對像都不僅包含它本身，同時也包含其所具有的特性和行為。
在面向對像的程序設計思想中，對像可以被看成是數據以及其具有的屬性和存取、操作該數據的方法所構成的集合。所以，在這種設計方法中，隻要將程序中包含的每一個對像設計完成，也就完成了整個程序的設計。
2．類面向對像程序設計
導學
面向對像程序設計（Object Oriented Programming，OOP）是一種將數據和對數據的操作封裝成為“對像”來處理的程序設計方法。這種設計思想使得軟件設計更加靈活，提高了代碼的可讀性和可擴展性。OOP可以在對像的基礎上進行再抽像，根據不同對像之間的共同特征進行分類、抽像，形成類。OOP的關鍵就在於如何合理地定義和組織類以及類與類之間的關繫。
了解：面向對像的程序設計思想。
掌握：對像、類的概念；面向對像程序設計的封裝、繼承和多態。
前面的章節介紹了數據、組、字典和序列等內容。本章將主要介紹Python中另一個非常核心的概念，即對像。和C 、Java等其他語言一樣，Python被稱為面向對像的語言。在對像之上，可以抽像出類的概念，類具有封裝性、繼承性和多態性。
5.1 面向對像程序設計基礎
5.1.1 面向對像程序設計的基本概念
1．對像
對像（Object）是面向對像程序設計的核心，也是程序的主要組成部分。在面向對像的程序設計方法裡，一個程序就可以看成是一組對像的集合。
在現實世界裡，我們可以廣義地認為，對像就是客觀世界裡存在著的任何事物。它可以是有生命的，也可以是無生命的；可以是具體的，也可以是抽像的。比如我們每一個人、我們身邊的花草樹木、桌椅板凳，都可以稱為一個對像。任何對像都不僅包含它本身，同時也包含其所具有的特性和行為。
在面向對像的程序設計思想中，對像可以被看成是數據以及其具有的屬性和存取、操作該數據的方法所構成的集合。所以，在這種設計方法中，隻要將程序中包含的每一個對像設計完成，也就完成了整個程序的設計。
2．類
類（Class）是同一類型對像，也就是具有相似行為對像的集合和抽像。在面向對像程序設計中，對像是程序的基本單位，是一種復合的數據類型，是程序的基本要素。而類是將具有相同狀態、行為和訪問機制的多個對像抽像形成一個整體。在定義了一個類之後，符合類特點的對像稱為類實例或類對像。類代表一般，而類中的一個對像代表具體。例如，如果將每一個人作為一個個體看成是一個對像，那麼一類人群就可以稱為一個“類”，比如男人是一類、女人是一類。
其實，不必將類的概念想像得那麼復雜難以理解，我們可以把類簡單地理解為類型，即數據類型。就像Python等語言允許用戶創建除自帶函數之外的自定義函數一樣，Python也允許用戶創建自定義的滿足特殊條件的數據類型，就和Python定義好的string、list、dict等數據類型一樣，沒什麼區別。
3．消息和方法
消息（Message）就是用來請求對像執行某一處理或是回答某些信息的要求。當對某一對像進行相應處理時，如果需要，可以通過傳遞消息，請求其他對像完成相應處理工作或者回答相應消息。其他對像在執行所要求的處理時，也可以通過傳遞消息與別的對像聯繫。因此，程序的執行其實是靠對像間消息的傳遞來實現的。消息的傳送方稱為發送者，消息的接收方稱為接收者。
方法（Method）是類的行為和屬性的總稱，是允許作用在對像上的所有操作。因此，對數據進行處理就是通過類所具有的方法使用消息傳遞來實現的。
5.1.2 面向對像程序設計的基本特性
面向對像程序設計是一種計算機編程架構。根據前面對對像、類等概念的介紹，可以理解面向對像程序設計方法具有以下3個基本特性。
1．封裝性（Encapsulation）
封裝性就是將數據和數據的屬性及對其可能進行的操作集合起來，形成一個整體，即對像。用戶不必知道對像行為的實現細節，隻需根據對像提供的外部特性接口對對像進行訪問。這樣，就可以實現將對像的用戶和設計者分開，用戶在使用對像時，不必知道對像行為的細節，隻需調用設計者提供的協議命令就可以了。
另一方面，面向對像方法的封裝性有效地使對像以外的事物不能隨意獲取對像的內部屬性（公有屬性除外），避免了外部錯誤對其產生的影響，大幅減少軟件開發過程中查錯的工作量，降低排錯難度；同時隱蔽了程序設計的復雜性，提高了代碼的重用性。
2．繼承性（Inheritance）
提到繼承性，就要先給出兩個在類的繼承過程中出現的新概念：父類（基類）和子類（派生類）。父類和子類是相對而言的，如果我們將已定義好的一個類稱為父類，則從這個類派生出來的類就被稱為這個類的子類。子類可以繼承父類的所有屬性。這種從父類派生出子類的現像稱為類的繼承機制，也就是繼承性。
子類因為繼承了父類的屬性，所以在使用時無須重新定義父類中已經定義好的屬性和行為，而是自動地擁有其父類的全部屬性和行為。
3．多態性（Polymorphism）
面向對像程序設計的多態性是指子類在繼承了父類中定義的屬性或行為的基礎上，可以再定義出其他個性化的屬性或行為。
Python完全采用了OOP的思想，是真正面向對像的高級動態編程語言，完全支持面向對像諸如封裝、繼承、多態以及派生類對基類方法的覆蓋和重寫等基本功能。
與其他面向對像程序設計語言不同的是，Python中對像的概念更加寬泛。在Python中，一切內容都可以稱為對像，包括字符串、列表、組等內置數據類型都具有和類完全相似的語法和用法。
5.2 類與對像
5.2.1 定義類和對像
在Python中，對像是類的實例，是由類創建的。所以在定義一個對像時，應該首先存在一個類。下面，我們就來分別定義類和對像。
1．定義類
創建類時，對像的屬性用變量形式表現，稱為數據成員或成員變量；對像的行為用函數形式表示，稱為成員函數或成員方法。成員變量和成員方法統稱為類的成員。
Python使用class關鍵字來定義類，class關鍵字之後是一個空格，後面跟類的名字，然後是一個冒號，後換行並定義類的內部實現方法。注意，類名的首字母一般需要大寫，雖然也可以按照自己的習慣風格來定義類名，但是一般還是推薦參考慣例來命名，並在整個繫統的設計和實現中保持風格的一致，以此增強程序的可讀性，也有利於團隊合作。
下面給出定義類的簡單的格式：

     class 類名:
         屬性（成員變量）
         屬性
         …
         …
         成員函數（成員方法）

【例5-1】定義一個“學校”類，取名為CMU，實現輸出字符串“Welcome to China Medical University！”的作用。程序代碼如下：

     class CMU:
         #定義成員函數Welcome()
         def Welcome(self):
             print("Welcome to China Medical University!")
     xm=CMU()                                                #定義類對像xm
     xm.Welcome ()                                         #通過類對像調用成員函數

程序運行結果如下：

     Welcome to China Medical University!

例題5-1在CMU類中定義了一個成員函數Welcome (self)，目的用於輸出字符串“Welcome to China Medical University！”
需要說明的是，在Python中，函數和成員函數是有區別的。成員函數一般指與特定實例綁定的函數，當用戶通過對像調用成員函數時，對像本身將作為個參數被傳遞過去，這是普通函數所不具備的特點。就如例題5-1中成員函數Welcome (self)中的參數self就是代表類對像本身的參數。在類的成員函數中訪問實例屬性時，需要以self為前綴。
2．定義對像
前面介紹過，類就是數據類型。那麼，面向對像程序設計方法中，在類下聲明的變量就是“類對像”“實例對像”“對像”“實例”，這些各種稱呼來源於不同的程序設計語言，其中“類對像”和“實例對像”比較嚴格些，建議大家多多采用。
既然對像是類的實例，那麼接著上面的例子，如果人類是一個類，那麼某個具體的人就是一個對像。在定義了具體的對像之後，就可以通過使用“對像名.成員”的方式來訪問其中的數據成員或者成員方法。
首先給出Python創建對像的語法格式：

     對像名=類名()

在例題5-1中，就已經定義了一個CMU類的對像xm，並通過類對像來調用成員函數，具體代碼如下：

     xm=CMU()                                                #定義類對像xm
     xm.Welcome ()                                           #通過類對像調用成員函數

程序運行結果如下：

     Welcome to China Medical University!

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】